Effekt av lyskvalitet på vekst og innholdsstoffer i salat

Abstract

Produksjon av salat i veksthus er avhengig av tilleggsbelysning i perioder hvor den naturlige innstrålingen er lav (oktober-mars). De siste tiårene har HPS teknologi vært dominerende og benyttet som tilleggsbelysning i veksthus vinterstid. I de siste årene har imidlertid LED belysning kommet på banen fordi teknologien har blitt bedre og lampene billigere. LED belysning består av dioder som avgir monokromatisk lys. Det er i teorien mulig å skreddersy lyskilder etter de bølgelengdene som er mest effektive til å drive fotosyntese. I tillegg er det mulig å tilpasse lyset etter ulike fotomorfologiske responser som for eksempel syntese av ulike fytokjemikalier. Lav naturlig innstråling fører til lav lysintensitet og den tradiasjonelle HPS lampen inneholder lite blått lys (ca. 5%) sammenlignet med naturlig sollys (ca. 16%). Det har vært rapportert om dårlig rødfarging av rødbladet salat om vinteren i Norge noe som sannsynligvis skyldes lite blått lys og/eller UV-stråling. Anthocyaninsyntese påvirkes av blått og UV stråling og gir rødfarget salat riktig farge. I tillegg er økt innhold av fytokjemikalier ønsket av forbrukerene på grunn av deres påståtte helsemessige egenskaper i menneskelig ernæring. Denne oppgaven består av flere forsøk hvor jeg har undersøkt effekten av LED med ulik lyskvalitet og UV-B tilleggsstråling på vekst og fytokjemisk innhold i ulike kultivarer av salat. Flere forsøk med ulik andel av naturlig innstråling og ulik eksponeringstid ble gjennomført. Det ble også gjort et forsøk i vekstkammer med UV-B stråling med og uten mørkerødt lys i slutten av dagen, for å evaluere i hvilken grad fytokromstatus påvirker fytokjemisk innhold. Til slutt ble det gjort et kjølelagringsforsøk for å evaluere i hvilken grad fytokjemisk innhold påvirker lagringsegenskapene til salat. Funnene i disse undersøkelsene viser at det var mulig å oppnå 2-3 ganger høyere fytokjemisk innhold (avhengig av kultivar) ved å eksponere salaten for høyere andel av blått lys eller UV-B, sammenlignet med standard HPS-behandling. Det viste seg at effekten av økt andel blått lys var avhengig av intensiteten til den naturlige innstrålingen. Dette tyder på at rødbladet salat styrer det fytokjemiske innholdet etter relativ andel blått lys. De grønne kultivarene økte fytokjemisk innhold med økt lysintensitet. Økt fytokjemisk syntese ser ut til å påvirke plantebiomasseproduksjonen negativt, derfor ble det også gjort pre-harvest forsøk med kortere eksponeringstid på salgsklar salat. I dette forsøket var ikke økningen i fytokjemisk innhold særlig påvirket fordi det naturlige lyset var høyt og reduserte effekten av tilpasset lyskvalitet. Dette betyr at en spesialtilpasset tilleggsbelysning kun er aktuell i de månedene midtvinters med lavest naturlig innstråling. En sammenligning av fenol-innhold i denne undersøkelsen med andre undersøkelser viste at HPS behandlingene inneholdt lite fenoler. LED lys med 20 % blått og 80 % rødt lys økte fenolinnholdet i desember til det samme nivået som salat dyrket midtsommers på friland. Det betyr at det er, med riktig lyskvalitet, mulig å produsere salat med høyt fenolinnhold året rundt. Multiplex er et nytt instrument for ikke–destruktiv fytokjemisk måling. Denne metoden ble sammenlignet med standard kjemiske destruktive metoder. Multiplex viste seg å fungere utmerket til dette formålet, og det var god sammenheng mellom flavonoidinnhold målt med Multiplex og fenolinhold målt med kjemiske metoder. Fordelen er at metoden er rask og ikke-destruktiv og gir muligheten til å måle de samme prøvene over tid. Salat med høyere fytokjemisk innhold som var utsatt for en pre-harvest behandling med UV-B hadde dårligere holdbarhet enn salaten dyrket uten denne behandlingen.